Centrals tèrmiques convencionals
1. Què és una central tèrmica convencional?
A les centrals tèrmiques convencionals es produeix electricitat a partir de combustibles fòssils com ara el carbó, el fueloil o el gas natural, mitjançant un cicle termodinàmic d’aigua-vapor. El terme convencionals serveix per a diferenciar-les d’altres centrals tèrmiques, com les nuclears o les de cicle combinat.
2. Funcionament d’una central tèrmica convencional
El funcionament de les centrals termoelèctriques és el mateix, independentment del combustible que utilitzem (carbó, fueloil o gas). Malgrat això, sí que hi ha diferències pel que fa al tractament previ que es fa del combustible i al disseny dels cremadors de les calderes de les centrals. A les centrals tèrmiques hi ha sistemes d’emmagatzematge de combustibles:
-
Centrals de carbó. En aquest cas el combustible es tritura prèviament.
-
Centrals de fueloil. En aquest cas el combustible s’escalfa per poder-lo utilitzar més fàcilment.
-
Gas. No necessita emmagatzematge, arriba directament per gasoductes.
-
Centrals mixtes. L’avantatge que tenen és que s’hi poden fer servir diferents combustibles.
Tan bon punt el combustible és a la caldera, es crema, i això genera la producció d’energia calorífica que es fa servir per a escalfar aigua i per a transformar-la, posteriorment, en vapor a una pressió molt elevada. A partir d’aquest vapor es fa girar una turbina i un alternador perquè aquest produeixi electricitat.
L’electricitat generada passa per un transformador que n’augmenta la tensió i així es pot transportar més còmodament i s’assegura que es redueixen les pèrdues derivades de l’efecte Joule (xoc d’electrons que produeix calor, i consegüentment, pèrdues energètiques).
El vapor que surt de la turbina s’envia a un element anomenat condensador per a fi de convertir-lo en aigua i poder-lo retornar novament a la caldera on començar un nou cicle de producció de vapor.
3. Components principals d’una central tèrmica convencional
-
Caldera. En aquest espai l’aigua es transforma en vapor, és a dir, canvia d’estat. Aquesta acció es produeix gràcies a la combustió del gas natural (o qualsevol altre combustible fòssil que pugui emprar la central) que genera gasos a temperatura molt alta, els quals, en entrar en contacte amb l’aigua líquida, la converteixen en vapor. Aquesta aigua circula per unes canonades anomenades serpentins on es produeix l’intercanvi de calor entre els gasos de la combustió i l’aigua.
-
Turbina de vapor. És la màquina que recull el vapor d’aigua, i gràcies a un complex sistema de pressions i temperatures, aconsegueix que es mogui l’eix que la travessa. Aquesta turbina té quatre cossos, un d’alta pressió, un de mitjana pressió i dos de baixa pressió. L’eix travessa els quatre cossos i està connectat amb el generador.
-
Generador. Màquina que recull l’energia mecànica generada per l’eix que travessa la turbina i la transforma en elèctrica. Les centrals elèctriques transformen l’energia mecànica de l’eix en un corrent elèctric trifàsic i altern.
4. Impactes mediambientals de les centrals tèrmiques convencionals
La incidència d’aquesta mena de centrals sobre el medi ambient es produeix de dues maneres bàsiques:
-
Emissió de residus a l’atmosfera. Aquest tipus de residus provenen de la combustió que provoquen els combustibles fòssils que utilitzen les centrals tèrmiques per a funcionar i produir electricitat (carbó, fueloil o gas). Aquesta combustió genera partícules que van a parar a l’a tmosfera i que poden perjudicar l’entorn del planeta. Per això, les centrals disposen de xemeneies de gran altura que dispersen aquestes partícules i en redueixen, localment, la influència negativa en l’aire. A més, aquestes centrals també disposen de filtres de partícules que en retenen una gran part i eviten que surtin a l’exterior.
-
Transferència tèrmica. Alguns sistemes de refrigeració de les centrals (els denominats de cicle obert) provoquen l’escalfament de les aigües dels rius o del mar. Aquesta mena d’i mpactes en el medi es poden solucionar fent servir les anomenades torres de refrigeració, la tasca principal de les quals és refredar l’aigua i assolir temperatures semblants a les normals per al medi ambient, a fi d’evitar-ne l’escalfament.